專利名稱：三環(huán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三環(huán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)。
現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)有往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、與三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)三種。往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)已有百年歷史，應(yīng)用廣泛。其最大的缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)直接的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出，要靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)楣β瘦敵鲚S的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此造成機(jī)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，效率低下;燃?xì)廨啓C(jī)是借助一組形狀復(fù)雜的葉輪在高壓燃?xì)獾臎_擊下實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，雖直接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出，但其機(jī)構(gòu)更為復(fù)雜，耗能高，只在大型電站及飛機(jī)動(dòng)力等方面使用，而其它工業(yè)及陸路，水上交通工具等方面尚無(wú)應(yīng)用。多年來(lái)人們一直致力于尋求一種回轉(zhuǎn)式內(nèi)燃機(jī)。幾十年前德國(guó)的王克爾發(fā)明了一種三角活塞轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)。其缺點(diǎn)是壽命短，燃油消耗率高，且缸體是雙長(zhǎng)短幅圓外旋輪線，加工不易;轉(zhuǎn)子為弧三角形，中間必須設(shè)置一套內(nèi)齒輪，使得轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度與密封等都不易解決。故幾十年來(lái)，國(guó)外只在一些賽車上有使用，至今不能投入大量生產(chǎn)和普遍應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于提供一種由機(jī)體的圓簡(jiǎn)形缸體與滾環(huán)、齒環(huán)構(gòu)成的三環(huán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)。它能直接將燃油燃燒的熱能通過(guò)滾環(huán)與齒環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)闄C(jī)械能，實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的方法是在底座上用螺釘固定著一個(gè)機(jī)體與一個(gè)右支架和一個(gè)左支架，其右支架中通過(guò)軸承支撐著一個(gè)右轉(zhuǎn)盤，在左支架中通過(guò)軸承支撐著一個(gè)左轉(zhuǎn)盤。右轉(zhuǎn)盤與左轉(zhuǎn)盤中各設(shè)有一個(gè)軸承，支撐著一個(gè)偏心軸，偏心軸通過(guò)鍵與左支架固定在一起，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
其偏心軸的左端通過(guò)螺釘聯(lián)接著一個(gè)化油器和一個(gè)空氣濾清器。偏心軸左端內(nèi)設(shè)有一個(gè)空氣進(jìn)氣孔道，偏心軸右端內(nèi)設(shè)有一個(gè)潤(rùn)滑油進(jìn)油孔道，偏心軸中段偏心部分Ⅰ-Ⅰ位置上，設(shè)有一個(gè)環(huán)形氣槽和一個(gè)出氣孔。偏心軸的中段偏心部分Ⅱ-Ⅱ位置上，設(shè)有一個(gè)壓縮混合氣切換短氣槽。
其偏心軸的中段偏心部分通過(guò)軸承支撐著一個(gè)齒環(huán)。
其齒環(huán)是一個(gè)圓筒形，外面設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)方形的齒環(huán)齒。齒環(huán)的兩個(gè)端面各設(shè)有兩道環(huán)槽，環(huán)槽中分別安裝著齒環(huán)密封環(huán)。其齒環(huán)密封環(huán)后面各設(shè)有一個(gè)波形彈簧。齒環(huán)齒的兩個(gè)端面和頂面上分別各設(shè)有一個(gè)密封環(huán)槽，槽中各設(shè)有一個(gè)齒環(huán)齒密封條，齒環(huán)齒密封條的后面分別各設(shè)有一個(gè)波形彈簧。在齒環(huán)齒左面的齒環(huán)Ⅰ-Ⅰ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)混合氣進(jìn)氣孔。在齒環(huán)齒右面的齒環(huán)Ⅱ-Ⅱ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)壓縮氣進(jìn)氣孔，齒環(huán)齒中心Ⅱ-Ⅱ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)齒壓縮混合氣出氣孔。在齒環(huán)齒中還有2個(gè)潤(rùn)滑油孔道。齒環(huán)的外面設(shè)有一個(gè)帶缺口的圓筒形滾環(huán)，齒環(huán)齒夾在滾環(huán)的缺口內(nèi)。
其滾環(huán)的外面與內(nèi)面分別設(shè)有一個(gè)圓筒形的滾環(huán)外彈性鋼套與一個(gè)滾環(huán)內(nèi)彈性鋼套。滾環(huán)偏心安裝在缸體與齒環(huán)之間，分別與缸體、齒環(huán)的圓柱表面相貼。滾環(huán)的兩端通過(guò)螺釘分別連接著一個(gè)左轉(zhuǎn)盤與一個(gè)右轉(zhuǎn)盤。其右轉(zhuǎn)盤通過(guò)鍵連接著一個(gè)功率輸出齒輪，通過(guò)螺釘連接著一個(gè)法蘭。滾環(huán)的外面是機(jī)體的圓筒形缸體。潤(rùn)滑油箱設(shè)在機(jī)體下面。機(jī)體上設(shè)有一個(gè)排氣孔和一個(gè)火花塞。
本發(fā)明的工作原理是在機(jī)體圓筒形缸體內(nèi)設(shè)置一個(gè)同軸線的帶齒的圓筒形齒環(huán)，在缸體與齒環(huán)二者之間偏心地設(shè)置著一個(gè)帶缺口的滾環(huán)。形成內(nèi)外兩個(gè)月牙形空腔。兩端用兩個(gè)轉(zhuǎn)盤封閉，兩個(gè)轉(zhuǎn)盤與滾環(huán)固連在一起，齒環(huán)的齒夾在滾環(huán)的缺口里，在齒環(huán)、滾環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以在缺口間滑動(dòng)伸縮。以此將兩個(gè)月牙形腔進(jìn)一步分成容積可變化的四個(gè)半月牙形空腔。滾環(huán)、齒環(huán)與兩個(gè)轉(zhuǎn)盤共同組成內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)子。
當(dāng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，里面的月牙形空腔的齒環(huán)齒的左面部分容積由小變大形成負(fù)壓，將混合氣吸入，為吸氣腔;其右面部分容積則由大變小，將混合氣壓縮，為壓縮腔。當(dāng)壓縮混合氣壓縮到一定壓縮比時(shí)，切換氣路聯(lián)通，壓縮混合氣便被壓入外月牙形腔的齒環(huán)齒的后面容積中，再轉(zhuǎn)一定角度，切換氣路切斷，火花塞點(diǎn)火，混合氣便燃燒，體積膨脹，推動(dòng)齒環(huán)的齒轉(zhuǎn)動(dòng)即為燃燒腔，當(dāng)齒環(huán)的齒轉(zhuǎn)過(guò)將近一周通過(guò)缸體上的排氣口時(shí)，作功后的廢氣則由排氣口排出。殘余的廢氣，在下一周轉(zhuǎn)動(dòng)中處在外月牙形腔齒環(huán)齒的前面，被齒環(huán)齒進(jìn)一步掃出機(jī)器，此為排氣腔。如此周而復(fù)始，每周完成一個(gè)吸、壓、燃、排循環(huán)，機(jī)器便不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出功率。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了直接轉(zhuǎn)動(dòng)輸出，而無(wú)須曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換;用氣路切換代替了復(fù)雜的配氣結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)潔。所有的轉(zhuǎn)動(dòng)件都是圓柱體，不僅容易平衡，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，而且容易制造，造價(jià)低廉，其造價(jià)只有同功率往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的1/4-1/3。排氣口暢開(kāi)，吸、壓腔與燃、排腔隔絕，排氣干凈，無(wú)余氣，且混合氣在機(jī)器的內(nèi)部偏心軸的空腔里被預(yù)熱，燃燒充分，熱效率高。轉(zhuǎn)速可達(dá)5000-6000轉(zhuǎn)/每分鐘，每轉(zhuǎn)作功一次，功率輸出脈動(dòng)小，功率大，為同體積往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)功率的2-3倍。便于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與系列化。


圖1是本發(fā)明的工作原理圖;
圖2是本發(fā)明的縱剖面圖;
圖3是本發(fā)明的橫剖面圖;
圖4是本發(fā)明的配氣圖;
圖中A是吸氣腔，B是壓縮腔，C是燃燒腔，D是排氣腔，G是偏心軸進(jìn)氣孔道，H是偏心軸出氣孔道，F(xiàn)是偏心軸環(huán)形氣槽，S是偏心軸壓縮混合氣切換短氣槽，E是齒環(huán)混合氣進(jìn)氣孔，R是齒環(huán)壓縮氣進(jìn)氣孔，P是齒環(huán)齒壓縮混合氣出氣孔，Y是偏心軸潤(rùn)滑油進(jìn)油孔道，J是機(jī)體下的機(jī)油箱，M是滾環(huán)與齒環(huán)的貼合線，N是滾環(huán)與機(jī)體氣缸貼合線，1是底座，2是機(jī)體，3是滾環(huán)外彈形鋼套，4是滾環(huán)內(nèi)彈形鋼套，5是螺釘，6是齒環(huán)密封環(huán)，7是軸承，8是右支架，9是法蘭，10是油封，11是功率輸出齒輪，12是齒環(huán)，13是齒環(huán)齒密封條，14是轉(zhuǎn)盤迷宮式密封圈，15是右轉(zhuǎn)盤，16是左轉(zhuǎn)盤，17是左支架，18是偏心軸，19是化油器，20是空氣濾清器，21是鍵，22是滾環(huán)，23是波形彈簧，24是火花塞，25是齒環(huán)齒，26是排氣口。
下面結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明一種三環(huán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)，其特征在于底座(1)上用螺釘(5)固定著一個(gè)機(jī)體(2)與一個(gè)右支架(8)和一個(gè)左支架(17)。
其右支架(8)中通過(guò)軸承(7)支撐著一個(gè)右轉(zhuǎn)盤(15)，左支架(17)中通過(guò)軸承(7)支撐著一個(gè)左轉(zhuǎn)盤(16)，右轉(zhuǎn)盤(15)與左轉(zhuǎn)盤(16)中各設(shè)有一個(gè)軸承(7)，支撐著一個(gè)偏心軸(18)，偏心軸(18)通過(guò)鍵(21)與左支架(17)固定在一起。
其偏心軸(18)的左端通過(guò)螺釘(5)聯(lián)接著一個(gè)化油器(19)和一個(gè)空氣濾清器(20)，偏心軸(18)左端內(nèi)設(shè)有一個(gè)偏心軸進(jìn)氣孔道(G)，偏心軸(18)右端內(nèi)設(shè)有一個(gè)潤(rùn)滑油進(jìn)油孔道(V)，偏心軸(18)中段偏心部分Ⅰ-Ⅰ位置上，設(shè)有一個(gè)偏心軸環(huán)形氣槽(F)和一個(gè)偏心軸出氣孔道(H)，偏心軸(18)的中段偏心部分Ⅱ-Ⅱ位置上，設(shè)有一個(gè)偏心軸壓縮混合氣切換短氣槽(S)。
其偏心軸(18)的中段偏心部分通過(guò)軸承(7)支撐著一個(gè)齒環(huán)(12)。
其齒環(huán)(12)是一個(gè)圓筒形，外面設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)方體形的齒環(huán)齒(25)，齒環(huán)(12)的2個(gè)端面各設(shè)有2道環(huán)槽，環(huán)槽中分別安裝著齒環(huán)密封環(huán)(6)，其齒環(huán)密封環(huán)(6)后面各設(shè)有一個(gè)波形彈簧(23)，齒環(huán)齒(25)的2個(gè)端面和頂面上分別各設(shè)有一個(gè)密封條槽，槽中各設(shè)有一個(gè)齒環(huán)齒密封條(13)，齒環(huán)齒密封條(13)的后面分別各設(shè)有一個(gè)波形彈簧(23)，在齒環(huán)齒(25)左面的齒環(huán)(18)Ⅰ-Ⅰ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)混合氣進(jìn)氣孔(E)，在齒環(huán)齒(25)右面的齒環(huán)(18)Ⅱ-Ⅱ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)壓縮氣進(jìn)氣孔(R)，齒環(huán)齒(25)中心Ⅱ-Ⅱ位置設(shè)有一個(gè)齒環(huán)齒壓縮混合氣出氣孔(P)，在齒環(huán)齒(25)中還有2個(gè)潤(rùn)滑油孔道，齒環(huán)(12)的外面設(shè)有一個(gè)帶缺口的圓筒形滾環(huán)(22)，齒環(huán)齒(25)夾在滾環(huán)(22)的缺口內(nèi)。
其滾環(huán)(22)的外面與內(nèi)面分別設(shè)有一個(gè)圓筒形的滾環(huán)外彈性鋼套(3)與一個(gè)滾環(huán)內(nèi)彈性鋼套(4)，滾環(huán)(22)的兩端通過(guò)螺釘(5)分別連接著一個(gè)左轉(zhuǎn)盤(16)與一個(gè)右轉(zhuǎn)盤(15)，其右轉(zhuǎn)盤(15)分別通過(guò)鍵(21)連接著一個(gè)功率輸出齒輪(11)、通過(guò)螺釘(5)連接著一個(gè)法蘭(9)，滾環(huán)(22)的外面是機(jī)體(2)的圓筒形缸體，潤(rùn)滑油箱(J)設(shè)在機(jī)體(2)下面，機(jī)體(2)上設(shè)有一個(gè)排氣孔(26)和一個(gè)火花塞(24)。
權(quán)利要求
1.一種三環(huán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)，其特征在于底座(1)上用螺釘(5)固定著一個(gè)機(jī)體(2)與一個(gè)右支架(8)和一個(gè)左支架(17)，其右支架(8)中通過(guò)軸承(7)支撐著一個(gè)右轉(zhuǎn)盤(15)，左支架(17)中通過(guò)軸承(7)支撐著一個(gè)左轉(zhuǎn)盤(16)，右轉(zhuǎn)盤(15)與左轉(zhuǎn)盤(16)中各設(shè)有一個(gè)軸承(7)，支撐著一個(gè)偏心軸(13)，偏心軸(13)通過(guò)鍵(21)與左支架(17)固定在一起，其偏心軸(18)的左端通過(guò)螺釘(5)聯(lián)接著一個(gè)化油器(19)和一個(gè)空氣濾清器(20)，偏心軸(13)左端內(nèi)設(shè)有一個(gè)偏心軸進(jìn)氣孔道(G)，偏心軸(18)右端內(nèi)設(shè)有一個(gè)潤(rùn)滑油進(jìn)油孔道(Y)，偏心軸(18)中段偏心部分Ⅰ-Ⅰ位置上，設(shè)有一個(gè)偏心軸環(huán)形氣槽(F)和一個(gè)偏心軸出氣孔道(H)，偏心軸(18)的中段偏心部分Ⅱ-Ⅱ位置上，設(shè)有一個(gè)偏心軸壓縮混合氣切換短氣槽(S)，其偏心軸(18)的中段偏心部分通過(guò)軸承(7)支撐著一個(gè)齒環(huán)(12)，其齒環(huán)(12)是一個(gè)圓筒形，外面設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)方體形的齒環(huán)齒(25)，齒環(huán)(12)的2個(gè)端面各設(shè)有2道環(huán)槽，環(huán)槽中分別安裝著齒環(huán)密封環(huán)(6)，其齒環(huán)密封環(huán)(6)后面各設(shè)有一個(gè)波形彈簧(23)，齒環(huán)齒(25)的2個(gè)端面和頂面上分別各設(shè)有一個(gè)密封條槽，槽中各設(shè)有一個(gè)齒環(huán)密封條(13)，齒環(huán)齒密封條(13)的后面分別各設(shè)有一個(gè)波形彈簧(23)，在齒環(huán)齒(25)左面的齒環(huán)(18)Ⅰ-Ⅰ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)混合氣進(jìn)氣孔(E)，在齒環(huán)齒(25)右面的齒環(huán)(18)Ⅱ-Ⅱ位置上設(shè)有一個(gè)齒環(huán)壓縮氣進(jìn)氣孔(R)，齒環(huán)齒(25)中心Ⅱ-Ⅱ位置設(shè)有一個(gè)齒環(huán)齒壓縮混合氣出氣孔(P)，在齒環(huán)齒(25)中還有2個(gè)潤(rùn)滑油孔道，齒環(huán)(12)的外面設(shè)有一個(gè)帶缺口的圓筒形滾環(huán)(22)，齒環(huán)齒(25)夾在滾環(huán)(22)的缺口內(nèi)，其滾環(huán)(22)的外面與內(nèi)面分別設(shè)有一個(gè)圓筒形的滾環(huán)外彈性鋼套(3)與一個(gè)滾環(huán)內(nèi)彈性鋼套(4)，滾環(huán)(22)的兩端通過(guò)螺釘(5)分別連接著一個(gè)左轉(zhuǎn)盤(16)與一個(gè)右轉(zhuǎn)盤(15)，其右轉(zhuǎn)盤(15)分別通過(guò)鍵(21)連接著一個(gè)功率輸出齒輪(11)、通過(guò)螺釘(5)連接著一個(gè)法蘭(9)，滾環(huán)(22)的外面是機(jī)體(2)的圓筒形缸體，潤(rùn)滑油箱(J)設(shè)在機(jī)體(2)下面，機(jī)體(2)上設(shè)有一個(gè)排氣孔(26)和一個(gè)火花塞(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三環(huán)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)。它是以機(jī)體的圓筒形內(nèi)壁作為缸體，通過(guò)設(shè)在機(jī)體內(nèi)的偏心軸上的齒環(huán)和一個(gè)偏心設(shè)置在二者之間的滾環(huán)形成的四個(gè)容積可變的半月牙形空腔；以齒環(huán)、滾環(huán)和設(shè)在滾環(huán)兩端的兩個(gè)轉(zhuǎn)盤組成轉(zhuǎn)子，每轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)吸、壓、燃、排循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的直接的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。其功率大、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便；排氣干凈，混合氣預(yù)熱充分，熱效率高。
文檔編號(hào)F02B53/02GK1067293SQ92100109
公開(kāi)日1992年12月23日 申請(qǐng)日期1992年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月11日
發(fā)明者張波 申請(qǐng)人:張波